Rychlostní profil

Rychlostní profil lokomotiv je potřeba pouze pro automatickou jízdu vlaku. Pokud provozujeme naše lokomotivy pouze v manuálním režimu, tak zjišťování rychlostního profilu je zcela nepotřebné.

Vytvoření rychlostního profilu je jednoduché, jak je zřejmé z následujícího textu.

S termíny kalibrace a profilace se často setkáváme, málokdo však zná pravý obsah těchto slov. Přitom mnoho zařízení v našem nejbližším okolí je kalibrováno a profilováno. Například mobilní telefon má provedenou kalibraci a profilaci jak displeje, tak kamery. Příklad s displejem a kamerou je zde zjednodušen, protože ve skutečnosti se musí provádět měření ve třech barvách RGB jednotlivě a následně i jejich kombinace.

Terminologie

Kalibrace

Kalibrace je uvedení zařízení do výchozího stavu. V případě displeje telefonu je to nastavení nejtmavší a nejsvětlejší úrovně jasu. Za těmito mezními hodnotami již nemá smysl jas dále snižovat nebo zvyšovat, protože na displeji se to už nijak neprojeví. Všechny zobrazitelné odstíny se nachází mezi těmito krajními body.

Profilace

Profilace je zjištění měřením jaké výstupní hodnoty odpovídají známým vstupním hodnotám. Z měření získáme převodní křivku vstup (v případě obrázku jsou to RGB hodnoty v datech) k výstupu (v případě displeje jsou to Lab hodnoty zobrazení). Měřením se získá omezené množství dvojic vstup/výstup. Ostatní hodnoty se získají interpolací nejbližších sousedních hodnot.

Aplikace profilu

Z normy známe požadované hodnoty zobrazení k daným vstupním hodnotám. Aplikace profilu potom probíhá tak, že pomocí křivky profilu upravujeme vstupní hodnoty způsobem tak, abychom dostali očekávané výstupní hodnoty.

Kalibrace rychlosti lokomotivy

Kalibrace lokomotivy je popsána v tomto článku Kalibrace rychlosti. Pro potřeby profilace stačí nastavit Rozjezdové napětí jako minimum regulovatelného rozsahu. Potom nastavíme Maximální rychlost. Sice není nezbytně nutné maximální rychlost nastavovat, profil si s tím umí poradit, ale je lepší když nám lokomotivy dodržují maximální modelovou rychlost. Střední rychlost měřit nemusíme a nastavíme ji jako střední hodnotu minima a maxima. Tím je kalibrace hotová.

Profilace rychlosti lokomotivy

Když máme zkalibrovanou rozjezdovou a maximální rychlost, tak můžeme přistoupit k vytvoření rychlostního profilu. Pokud hodláme jezdit na automatický provoz, tak doporučuji nenastavovat rozjezdové a brzdné křivky na příliš vysoké hodnoty. JMRI si umí s rozjezdovými/brzdnými křivkami poradit, ale není potřeba mu zbytečně komplikovat výpočty.

V praxi nám nastavené rozjezdové a brzdné křivky nebudou vadit v případě, kdy nebudeme kombinovat současný automatický a ruční provoz. V případě kombinace automatického a ručního provozu se dají předpokládat časté změny rychlosti v důsledku provozních kolizí s ručním provozem. V tom případě je vhodné rychlostní křivky používat s mírou.

Měřící dráha

Měřící dráhu tvoří tři bezprostředně po sobě jdoucí úseky kolejí s detekcí obsazení.

Měřený úsek by mě být přiměřené délky, minimálně však 1 m dlouhý. Počáteční a koncový úsek nemusí být příliš dlouhý. V těchto úsecích se spouští a ukončuje měření rychlosti. Umístění úseků Vpřed a Vzad je voleno tak, aby souhlasily s orientací lokomotivy při jízdě vpřed a vzad. Tyto úseky by měly být dostatečně dlouhé k tomu, aby lokomotivy při měření dosáhly požadované měřené rychlosti.

Vytvoření dostatečně dlouhého měřícího úseku

Měřený úsek by měl být alespoň 1 000 mm dlouhý. Pokud ho nemáme, tak si ho můžeme jednoduše vytvořit z několika po sobě jdoucích úseků, které jsou vybaveny detekcí obsazení. V tabulce Snímačů si vytvoříme na rozhraní Interní snímač s názvem např. Profilace.

V tabulce Logix si pro potřeby měření vytvoříme nový Logix s následující podmínkou. Do tabulky Logický výraz přidáme všechny snímače obsazení z měřícího úseku. Všem nastavíme Spouštěč, podmínka Pravda na snímač Aktivní a všechny řádky spojíme operátorem NEBO.

V tabulce Akce vytvoříme dva řádky. V řádku bude uvedení snímače Profilace do stavu Aktivní, pokud je výsledek logického výrazu Pravda a Neaktivní pokud je výsledek Nepravda.

Tím jsme vytvořili spojený měřící úsek z více dílčích fyzických úseků.

Spuštění programu měření

Program pro vytvoření Rychlostního profilu se spouští z PanelPro – Evidence – Rychlostní profil.

V okně Rychlostní profil vyplníme parametry měřícího pracoviště.

Délka bloku (mm) – délka měřeného úseku v mm

Snímač start – detekce obsazení Počátečního úseku

Snímač blok – detekce obsazení Měřeného úseku, v případě spojeného úseku to bude náš interní snímač

Snímač konec – detekce obsazení koncového úseku

Záznam evidence do profilu – vybereme lokomotivu z evidence, pro kterou budeme vytvářet profil

Testovací jízda

Lokomotivu umístíme před Počáteční úsek orientovanou směrem vpřed k měřenému úseku. V poli Testovací data – Krok vyplníme jízdní stupeň pro otestování měřícího pracoviště. Jízdní stupně – Kroky – lze volit v intervalu 1 – 126. Pro testovací jízdu doporučuji zadat něco mezi 40 – 80. Potom klikneme na tlačítko Test. Pokud je vše správně nastaveno, tak se provede jedna testovací jízda. Pokud se něco nepovedlo, tak chybu napravíme a test zopakujeme.

Přípravy ukončíme tlačítkem Uložit snímače. Tím si uložíme testovací pracoviště pro příští měření. V případě, že si pořídíme novou lokomotivu, tak máme měřící pracoviště již připravené a novou profilaci můžeme rychle provést.

Měření profilu

Lokomotivu umístíme před Počáteční úsek. U nového profilu klikneme na tlačítko Vymazat současný profil. Tím si zajistíme, že budou uložena pouze nová data. Vyplníme pole s rychlostními stupni:

Počáteční krok profilace – na jakém jízdním stupni se provede první měření

Koncový krok profilace – na jakém jízdním stupni chceme skončit měření. Hodnota 126 je maximum a zřejmě nemá smysl ji měnit.

Navyšovat kroky po – kolik jízdních stupňů se bude po každé dvojici průjezdů přidávat.

Hodnoty je třeba zadávat s rozmyslem. Není účelné dělat příliš podrobné měření. Zcela postačí mít tři až šest naměřených hodnot. V našem příkladu je počáteční krok 30 s přírůstkem 30. To znamená, že budou provedena čtyři měření pro stupně 30, 60, 90 a 120.

Měření spustíme tlačítkem Start. Pokud se něco nepovede (například vykolejení), tak měření předčasně ukončíme tlačítkem Zrušit.

Prohlížení naměřených dat

Po skončení měření si můžeme prohlédnout naměřená data tlačítkem Zobrazit – Současný. Otevře se nám tabulka s naměřenými daty.

V tabulce jsou sloupce:

Krok – rychlostní stupeň

Ovladač – hodnota otevření ovladače v intervalu 0,000 – 1,000

Vpřed/Vzad Rychlost – naměřená rychlost vpřed a vzad, můžeme zvolit měřítko mm/s nebo km/h

Činitel – je poměr mezi otevřením ovladače a naměřenou rychlostí. Pokud je toto číslo ve sloupci konstantní tak je lineární závislost mezi otevřením ovladače a rychlostí lokomotivy.

Tabulku je možné ve sloupci Rychlost ručně editovat. Při editaci musí být nastaveny Jednotky: mm/s. V tuto chvíli ruční editace naměřených dat postrádá smysl a nedoporučuji ji.

Pokud si data vyneseme do grafu, lépe uvidíme rozdíly v činiteli a rychlostech vpřed/vzad.

Na levé stupnici grafu je rychlost v mm/s. Na pravé stupnici je rychlost v km/h. Modrá čára jsou rychlosti vpřed. Červená čára jsou rychlosti vzad.

Nenechme se znejistět nekonstantní hodnotou činitele nebo významným rozdílem rychlostí vpřed a vzad. Ta čísla v tabulce popisují reálné vlastnosti našeho modelu lokomotivy. Náš rychlostní profil vytváříme právě proto, aby automatický provoz s těmito nelinearitami dokázal pracovat.

Naměřená data uložíme tlačítkem Uložit nový.

Pokročilý uživatel

Pro automatické řízení provozu je velmi vhodné rychlostní profily lokomotiv vytvořit. V JMRI je sice možnost zahájit automatický provoz lokomotivy i bez předem vytvořeného profilu, ale tato možnost platí pouze pro velmi zkušené uživatele a běžným uživatelům ji nedoporučuji.

Pokročilý uživatel může dělat rychlostní profily i na už hotových profilech. K tomu jsou určena tlačítka Zobrazit Sloučený profil a Uložit sloučený profil.

vytvořeno 6. 3. 2021